[发明专利]测定页岩对CO2和CH4混合气体吸附能力的方法

权利要求书

1.测定页岩对CO₂和CH₄混合气体吸附能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A)检查装置气密性；

B)腔体自由空间体积测试；

C)基于核磁共振测量CO₂和CH₄混合气体中，页岩对CH₄的吸附能力；

D)基于体积法和核磁共振测量结果，在CO₂和CH₄混合气体环境中，准确计算页岩对CO₂的吸附能力。

2.根据权利要求1所述的测定页岩对CO₂和CH₄混合气体吸附能力的方法，其特征在于，在样品腔中装入干燥后的页岩粉末样品，利用真空泵对参考腔及样品腔进行抽真空处理；

对参考腔中注入氦气，记录压力P_aiMPa；

将参考腔与样品腔连通后，待压力平衡后，记录P_aiiMpa；

重复进行多次后，取平均值，

腔体自由空间为

Z_ai和Z_aii分别为P_ai和P_aii时的压缩因子，V_rc是参考腔的体积；

记录不同P_ai对应的P_aii；

根据查询不同的P_ai对应的Z_ai，根据查询不同的P_aii对应的Z_aii；计算V_free。

3.根据权利要求2所述的测定页岩对CO₂和CH₄混合气体吸附能力的方法，其特征在于，所述步骤C)中，具体采用：

在样品腔中装入干燥后的页岩粉末样品，对参考腔及样品腔进行抽真空处理，处理利用增压泵对参考腔中注入CH₄，然后再向参考腔中注入CO₂，记录压力表显示为10MPa；

将CO₂和CH₄混合气体进入样品腔中，待参考腔及样品腔压力平衡后，根据核磁共振测试结果，记录吸附态甲烷核磁共振振幅；

采用以下公式进行计算：

基于核磁共振振幅与页岩对CH₄吸附能力的线性关系V_ad＝0.4207×T_2A；

其中V_ad为页岩对CH4吸附量；

T_2A为吸附态甲烷对应的核磁共振振幅；

基于气体摩尔体积，上式可转化为n_ad＝1.878×10^-5×T_2A，其中n_ad为页岩对CH₄吸附量。

4.根据权利要求3所述的测定页岩对CO₂和CH₄混合气体吸附能力的方法，其特征在于，根据公式：

其中,n_CO2为待计算的页岩对CO₂吸附量，R为理想气体常数8.31441J/(mol·K)，T为温度，Z_bi和Z_bii分别为压力P_bi和P_bii时的气体压缩因子；

根据查询进行计算。